太陽能電池背板又稱光伏組件背膜，廣泛應(yīng)用于太陽能電池發(fā)電原理(光伏)組件中，對(duì)組件的電池進(jìn)行保護(hù)和封裝。具有可靠的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性、耐水解性、耐候性和耐腐蝕性。一般有外氟膜(PVF/PVDF)和氟涂層三層，具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力。中間層通常為PET(聚酯波膜)，具有良好的絕緣性能。內(nèi)層PVF或氟涂層經(jīng)表面處理后與EVA具有良好的附著力。
隨著光伏市場(chǎng)的爆發(fā)，一個(gè)不可避免的問題是，一些已經(jīng)建成的光伏電站面臨著許多質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和輔助材料帶來的風(fēng)險(xiǎn)。中國巨大的氣候和環(huán)境的差異,后面需要承受更嚴(yán)格的考驗(yàn),底板失敗會(huì)使內(nèi)部組件封裝材料和電池直接暴露在惡劣的戶外環(huán)境,導(dǎo)致水解,電池封裝材料和焊接的一系列的問題,如腐蝕、脫層,反過來,減少組件的功率輸出和使用壽命,直接關(guān)系到光伏電站的出力和壽命。面對(duì)光伏補(bǔ)貼的調(diào)整，光伏產(chǎn)業(yè)迫切需要降低成本，提高效率。不斷擴(kuò)大產(chǎn)能、提高產(chǎn)能已成為光伏廠商的選擇。然而，在此期間，大量未經(jīng)驗(yàn)證的原材料被應(yīng)用到光伏電站。隨著戶外使用時(shí)間的推移，在短短幾年的時(shí)間內(nèi)，許多部件出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障，如功率衰減明顯，后板發(fā)黃開裂，嚴(yán)重影響了電站的投資回報(bào)。其中，底板作為構(gòu)件的外部防護(hù)材料，其耐久性關(guān)系到系統(tǒng)的長期可靠性。近年來，大規(guī)模回縮開裂、黃色等問題為行業(yè)敲響了警鐘。
華陽光伏檢測(cè)中心成立于2007年1月，擁有光伏組件電氣性能實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境可靠性實(shí)驗(yàn)室、熱點(diǎn)耐力實(shí)驗(yàn)室、加速紫外實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、光伏硅膠實(shí)驗(yàn)室、光伏背板/EVA實(shí)驗(yàn)室、接線盒實(shí)驗(yàn)室等綜合性實(shí)驗(yàn)室。2016年至今，光伏組件原材料檢測(cè)共計(jì)213項(xiàng)。測(cè)試方法和測(cè)試數(shù)據(jù)得到了客戶的一致認(rèn)可。通過華陽光伏測(cè)試中心的測(cè)試數(shù)據(jù)，光伏投資者可以選擇更優(yōu)質(zhì)的模塊材料。
一、光伏電池背板性能測(cè)試簡介
一個(gè)合格的背板需要有良好的機(jī)械性能,電氣絕緣、熱性能和耐候性和其他功能,產(chǎn)品必須經(jīng)過剝離強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、水汽傳輸速率、尺寸變化率、黃色指數(shù)變化,擊穿電壓,DTI、CTI、耐老化等特性在正常生產(chǎn)和使用。抗老化試驗(yàn)包括濕熱試驗(yàn)、濕冷試驗(yàn)、熱循環(huán)試驗(yàn)、紫外預(yù)處理試驗(yàn)。下表1和表2分別展示了背板、單項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試順序的性能分類。
由于背板的單項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目較多，每項(xiàng)測(cè)試都有獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)。總的方向是滿足光伏組件25年的使用壽命，滿足IEC6125和IEC61730標(biāo)準(zhǔn)。本課題主要介紹了背板絕緣試驗(yàn)之一:DTI試驗(yàn)。
二。DTI測(cè)試
絕緣厚度通過距離測(cè)量:
組件的生產(chǎn)過程中,經(jīng)常會(huì)有焊渣,焊接磁帶或母線彎曲,形成“金屬撞”,這些“金屬碰撞”和伊娃接觸,在層壓過程中可能穿透伊娃,甚至穿透背板E層/ PET層,在使用,如果電池傳導(dǎo)將直接影響后面的板的絕緣性能。長期添加在戶外環(huán)境會(huì)造成安全事故。
零件內(nèi)部金屬凸起放大圖
太陽能電池板發(fā)電工作原理DTI測(cè)試及樣品制備條件:
A.焊絲直徑800um±50um(60%錫/40%鉛)，最小長度15cm。
B.樣本量為210mm×148mm。按結(jié)構(gòu)上的G/(E)/rm/焊絲/E/ b。
C. EVA的使用:方法A采用單EVA(根據(jù)EVA的層壓參數(shù));方法B沒有使用EVA(更嚴(yán)格)。
試樣制備流程圖
DTI是焊線頂部到后板外層的距離。DTI只包括可靠保溫層的厚度，不包括膠接層和E層。采用金相顯微鏡，即DTI，測(cè)量焊絲頂部到后板外層的距離。
下面的圖片是用金相顯微鏡測(cè)得的厚度。
結(jié)論:根據(jù)模塊絕緣耐受電壓確定可靠的保溫層厚度。根據(jù)IEC 61730-2《光伏(PV)組件安全性評(píng)價(jià)》，DTI的可靠保溫層厚度如下表所示
注:底板材料組成不同，可靠保溫層厚度仍需大量驗(yàn)證。
由此可見，光伏組件生產(chǎn)所選用材料的重要性，以及生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制也是非常關(guān)鍵的。作為具有國家計(jì)量校準(zhǔn)資質(zhì)的光伏行業(yè)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，華陽檢測(cè)中心始終秉承公平公正的態(tài)度，把各項(xiàng)檢測(cè)工作做好。只有讓光伏投資者選擇更優(yōu)質(zhì)的組件材料，才能保證光伏組件的使用壽命達(dá)到25年!
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